編者按:日前,以“感知世界未來景象”為主題的意法半導體2023傳感器大會在北京隆重舉行。作為傳感器和影像產(chǎn)品技術發(fā)展和趨勢的盛會,不僅是一個意法半導體展示MEMS傳感器和影像產(chǎn)品組合最新技術和應用方案的絕佳機會,更是探討傳感器技術助推物聯(lián)網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能交通等人工智能領域應用和創(chuàng)新的交流平臺。
眾所周知,意法半導體在2023年進行了業(yè)務架構重組,之前的MEMS傳感器部門和影像產(chǎn)業(yè)整合于一體,2023意法半導體傳感器大會為業(yè)界呈現(xiàn)了MEMS傳感器產(chǎn)品線智能化發(fā)展趨勢以及IMAGING影像產(chǎn)品最新應用等多個亮點。
傳感器+智能=未來
“智能化”已經(jīng)成為科技界最熱門的話題,早已滲透到生活的每個角落,傳感器在智能化進程中扮演著至關重要的角色,環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、汽車工業(yè)、消費電子領域都離不開傳感器的基礎支撐。
智能傳感器集成了傳感器元件、數(shù)據(jù)處理器和通信功能的先進設備。相比于傳統(tǒng)的傳感器,智能傳感器具備更強的智能化和自主性,能夠采集、處理和傳輸數(shù)據(jù),甚至進行一定程度的決策。
意法半導體亞太區(qū)模擬器件、MEMS和傳感器產(chǎn)品部 (AMS) MEMS及影像傳感器子產(chǎn)品部市場及應用副總裁、智能手機創(chuàng)新中心負責人Davide BRUNO強調,智能傳感器不再僅僅是一些內嵌的代碼處理功能,而是需要在感知周圍環(huán)境的同時,能夠做出獨立決策。
事實證確是如此。
在消費電子領域,智能手表和智能手環(huán)已經(jīng)通過傳感器實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的邊緣計算,這為產(chǎn)品的性能和功能增添了新的層面。然而,他也強調智能傳感器需要更進一步,能夠獨立做出決策,實現(xiàn)自動干預行為,而不是簡單地降低設備能耗或成本。
就意法半導體的現(xiàn)有產(chǎn)品而言,無論是運動傳感器、加速記儀,還是影像傳感器方面,最終能夠根據(jù)自己收集和感知到的數(shù)據(jù)做出獨立的決策,并自動采取干預行為,從而得到預期的效果。
如何布局謀篇?
人工智能技術賦能智能傳感器,VAFE(嵌入式AI前端)和ISPU(嵌入式傳感處理單元)都成為了至關重要的技術。
這兩者都直接關聯(lián)到人工智能領域。
在人工智能的實現(xiàn)過程中,數(shù)據(jù)處理是至關重要的一環(huán),但在某種程度上,也要考慮數(shù)據(jù)的采集。ISPU的出現(xiàn)標志著意法半導體向人工智能領域邁出的重要一步。
意法半導體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理Francesco BIANCHI表示,目前意法半導體能夠通過ISPU幫助客戶打造適用于其自身神經(jīng)網(wǎng)絡端和人工智能算法的解決方案。另一方面,VAFE為人工智能和外部傳感器的互聯(lián)提供了全新的可能性。通過VAFE客戶能夠有效地連接到ISPU或連接到傳感器,更好地應用ST的處理邏輯,并實現(xiàn)與外部模擬器件的無縫銜接。
更重要的是,所有數(shù)據(jù)處理都可在ISPU內本地完成,能夠提供更多信息,更多原始數(shù)據(jù),從而幫助ST和客戶通過數(shù)據(jù)執(zhí)行更多任務。這一方法可以極大地升級和優(yōu)化客戶解決方案的系統(tǒng)性。
另外,意法半導體的傳感器技術允許更多數(shù)據(jù)在傳感層級間進行有效處理,將傳感器和微控制器之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)分區(qū)。在傳感器上可以執(zhí)行和運行特定級別的一些數(shù)據(jù)處理,例如一些簡單或中等難度的數(shù)據(jù)處理。而將更復雜和密集度更高的算法問題留給微控制器處理。在功耗和性能的權衡方面,讓一些原始數(shù)據(jù)實現(xiàn)本地的處理,就可以幫助為微控制器留出更多的空間來進行復雜任務的處理??梢詭椭M一步地優(yōu)化系統(tǒng)及整體的功耗。
當然涉及到數(shù)據(jù)永遠繞不開安全性的問題,意法半導體在開發(fā)這些經(jīng)典安全系統(tǒng)領域積累了多年的經(jīng)驗,通過在芯片上配備專門的硬件以及經(jīng)典的信息安全系統(tǒng),數(shù)據(jù)分區(qū)進一步地保護數(shù)據(jù)的隱私,從而幫助降低了數(shù)據(jù)外泄的可能性。
AI發(fā)展需要多傳感器融合技術
如今的智能影像領域可謂是邊緣AI加速賦能的有效例證,掃地機器人的路徑識別、新興電子設備的手勢操作、智能手機的人臉識別、XR設備的操控,都離不開傳感器與AI的雙加持。
在本次大會上,意法半導體展示了一款結合了兩個IMU(慣性測量單元)的虛擬方案,這項技術被用于監(jiān)測翻蓋手機的角度,但其潛在應用遠不止于此。
Francesco BIANCHI表示,多傳感器數(shù)據(jù)融合能夠顯著提高傳感器性能,這種技術可以被稱為超級傳感器,已經(jīng)在消費電子產(chǎn)品中得到了應用,并且正在迅速拓展到其他領域。
Francesco提到,這種超級傳感器技術也將在混合現(xiàn)實中扮演關鍵角色。當結合手機攝像頭時,這些傳感器可以呈現(xiàn)出人眼無法察覺的混合現(xiàn)實影像和效果。這為未來的混合現(xiàn)實體驗打開了全新的可能性,將現(xiàn)實與虛擬世界相融合。
除了消費電子產(chǎn)品和混合現(xiàn)實領域,虛擬傳感器技術在汽車行業(yè)也引起了廣泛關注。汽車制造商追求更高精度的傳感器以滿足先進駕駛輔助系統(tǒng)的需求。傳感融合技術可以將來自多個高精度傳感器的數(shù)據(jù)進行整合,形成超級傳感器,為ADAS系統(tǒng)提供更強大的性能。
可以預見,意法半導體倡導的虛擬傳感器融合技術,以其在不同領域的廣泛應用前景,正在成為助推人工智能技術的重要推動力。